降解塑料现状范例6篇

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降解塑料现状

降解塑料现状范文1

关键词:可降解塑料 光降解 生物降解 光-生物降解塑料

引言

塑料这种材料已经广泛应用到国民经济各部门以及人民日常生活等各个领域。但是塑料这种材料在自然环境中难以降解,随着其用途的扩大,带来产量的增加,因此导致了严重的环境污染问题。传统的处理技术(焚烧、掩埋等)存在一定的缺陷,回收利用也存在着局限性,而且这些处理方式都不能从根本上解决问题。因此开发可降解塑料来解决废弃物难以处理的问题是一个重要的课题。

一、可降解塑料的定义

可降解塑料虽然至今在世界上没有统一的标准化定义,但是美国材料试验协会(ASTM)在通过研究相关术语的标准对其定义:在特定的环境下,其化学机构发生明显变化,并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。这个定义基本上与降解和裂化的定义相一致。

二、降解塑料的分类及降解机理

1.光降解塑料

光降解塑料包括合成型也叫共聚型、添加型两种,该种塑料在日照下会受到光氧作用并吸收光能,光能主要为紫外光能,因此而发生自由基氧化链反应以及光引发断链反应,从而降解成对环境安全无害的低分子量化合物。

其中通过共聚反应在高分子主链引入感光基因而得到光降解特性的为合成型降解塑料,这种塑料通过调节感光基因含量来控制其光降解活性。目前某些可用于包装袋、容器、农膜等范围的乙烯―CO共聚物和乙烯―乙烯酮共聚物已实现工业化。通过将光敏助剂添加到高分子材料中而制造成的为添加型高分子光降解材料,这种类型的塑料其降解原理为光敏剂会受到紫外光的诱导,将它添加到塑料中可以引发并加速塑料的光氧化。光敏剂在光的作用下可离解成为具有活性的自由基,因此该类型塑料的光降解特性是由光敏剂的种类、用量和组成决定的。

降解塑料向深层发展的一个标准是可控光降解塑料,它在具备光降解的特性的同时,还应该具备特定的光降解行为。它被要求能控制诱导期内力学性能,并保持该性能在80%以上。因此要达到这个标准就必须对光敏剂的使用有更高的要求,在光敏剂可控制光氧化曲线的同时,也要注重控制光氧化的时间。

2.生物降解塑料

在自然界中受细菌、霉菌等微生物作用而降解的塑料为微生物降解塑料,该类型塑料的种类有部分生物降解型、完全生物降解型、化学合成型、天然高分子型、掺混型、微生物合成型和转基因生物生产型。

在微生物作用下能完全分解成CO2和H2O的为最理想的生物降解塑料,通过研究可发现,酶在塑料水解、氧化的过程中发挥着极其重要的作用,是生物降解的实质。酶会导致主链断裂,从而相应的降低相对分子质量,使其失去机械性能,以便于微生物对其更容易的摄取。

生物降解必须满足三个条件,经历三个阶段。

条件为:微生物(真菌、细菌、放射菌)的存在。

拥有氧气,并要求一定的湿度,还要有无机物培养基的存在。

适宜的温度范围为20~60摄氏度,PH范围在5~8之间。

三个阶段为:

初级生物降解――在微生物作用下,塑料等化合物的分子化结构发生变化,使原材料分子的完整性被破坏。

环境容许的生物降解――原材料中的毒性可以被去除,以及人们所不希望的特性的降解作用同样可以除去。

最终生物降解――塑料通过生物降解,被同化成微生物的一部分。生物降解过程中主要的三种物理化学反应:

物理作用――微生物细胞生长在对塑料的机械破坏中起着重要作用。

化学作用――微生物在破坏中会产生某些化学物质,起到化学作用。

酶直接作用――本质为蛋白质的酶,含有20多种氨基酸,它们能降低被吸附塑料分子和氧分子的反应活化能,以此来加速塑料的生物分解。

3.光-生物降解塑料

顾名思义,这种塑料兼具生物和光双重降解功能,使得其达到完全降解的目的。光降解高分子材料有两种:淀粉型和非淀粉型,其中较为普遍的是采用高分子的天然淀粉作为生物降解助剂。这种在高分子材料中同时添加自动氧化剂、光敏剂以及生物降解助剂等作为配置方法,来达到光-生物降解的复合效果。含有多种化学物质而形成的非淀粉型光和生物降解体系已广泛应用于吹塑制成可控降解地膜,在应用过程中发现,该薄膜不仅具备保温、保湿和力学性能,还具备可控性好、诱导期稳定等优点。

目前,光-生物降解塑料处理工艺的关键是淀粉的细化很热结构水的脱除,处理设备复杂,因此产品的质量难以控制。由于其设备的投资需要的资金大,复杂的工艺以及缺少该方面的人才技术人员,导致其市场化、产业化的发展步履维艰。

总结:

近年来在国内外,可降解塑料的开发与研究已取得了一定进展,但是其技术有待进一步优化,工艺需要不断完善,市场化的推广也要加大力度,采取有效措施降低成本、拓宽用途、提高性能等。更要注意的是降解塑料在世界上没有统一的定义,也缺乏确切的评价,识别标志、产品检测没有完整的体系导致市场混乱。

从长远发展的角度看,当代人们的环保意识不断加强,降解塑料的市场化是一种必然的趋势。当前相对较成熟的是光降解塑料技术,生物降解技术由于其处在发展阶段,因此是开发的热点,光-生物降解技术则是主要开发方向之一。

参考文献:

[1]裴晓林;应用基因组改组技术选育L-乳酸高产菌株及其发酵工艺研究[D];吉林大学;2007年.

降解塑料现状范文2

关键词:聚丁二酸丁二醇酯(PBS);制备技术;应用前景;生物降解性;石油基产品 文献标识码:A

中图分类号:TQ323 文章编号:1009-2374(2015)15-0048-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.024

1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)综述

1.1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)定义

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作为一种新型塑料材料,结构是丁二酸与丁二醇经常复分解反应后形成的酯,分子式为:HO-[CO-(CH2)2-CO-O-(CH2)4-O]n-H,

具有生物降解性优异、用途广泛等特点,常用于塑料包装、食用餐具、农用薄膜、医用高分子材料等领域。与其他降解型塑料相比,PBS的成本低、性能良好,能非常好地与其他不同材料进行有效聚合,因此其工业应用前景非常广阔,具有很好的市场与经济价值。

研究表明,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)以二元酸以及二元醇等化学物质为主要原料,通过一系列化学反应而合成。经过多年的科学实验与工业声场,PBS的加工性能已经比较成熟,可在绝大多数塑料设备上开展任何形式、任何类型加工。此外,PBS也可以与碳酸钙、淀粉等廉价填料共混,以此来以降低生产质保成本。

1.2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能

研究表明,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)塑料除了具有普通塑料的性能外,同时还具有透明性好、光泽度强以及印刷性能好等多种特点,是目前被公认为最有前景的绿色环保型高分子材料。具体来说,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能主要表现在以下四个方面:

1.2.1 良好的加工性。工业研究与应用显示,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的加工性能,加工温度比较高,一般在150℃~200℃之间。可在多种常用的塑料加工设备上开展注塑、挤出以及吹塑等各类成型加工,是学术界与工业加工行业公认的加工性能最好的材料。此外,该型材料还可以与碳酸钙、淀粉等其他物质进行混合,降低生产、使用成本。

1.2.2 良好的耐热性。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的耐热性也非常优异,多年的实验与工业研究表明,聚丁二酸丁二醇酯在各类塑料中的耐热性能最出色,能非常好地满足工业对塑料用品耐热性的需求,从而广泛应用于冷热饮包装和餐盒等塑料材料。

1.2.3 低降解性与化学性能稳定性。降解是与形成相反的化学反应,是指大分子化合物经化学反应回归到小分子化学的过程。化学稳定性是指材料对来自外在因素腐蚀的抵抗能力。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的化学稳定性非常好,只有在化肥、土壤、水以及其他外在因素的环境下,缓慢的被微生物和动植物体内的催化酶分解,最终分解成二氧化碳和水。

1.2.4 良好的力学性能。与其他多种塑料相比,PBS具有更为优异的力学性,具有各类通用树脂的力学性能。

1.3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的应用

由于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的上述性能,使它具有非常广的应用范围。

1.3.1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)广泛应用于包装领域,主要有包装垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子、农用薄膜、种植器具与植被网等。

1.3.2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)广泛用于各类日化用品。一般来说,日化用品对塑料制品的机械强度的要求比较严格,所以需要在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等,满足日化用品的使用需求。

1.3.3 由于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有生物相容性与可降解性等特点,从而广泛应用于医疗行业,如用于人造软骨、手术缝合线、手术支架等医用设备。

2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)应用的合成工艺

化学合成法在聚丁二酸丁二醇酯(PBS)合成中的应用最广泛,主要有溶液缩聚法、熔融缩聚法、扩链法、酯交换聚合法等。此外,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)也可采用生物发酵法进行合成,但其成本较高,应用范围不广。

2.1 溶液聚合法

溶液聚合法的具体原理如下:在一定温度与催化剂条件下,使丁二酸与丁二醇发生化学反应,完成二者的酯化反应,在反应过程中使用不同的溶剂,减少反应生成的水分,然后在高温条件下发生缩聚反应。

一般来说,如果不能及时分离溶液聚合反映产生的水分,将会给PBS的聚合反应带来不利影响。因此,有学者对溶液缩聚法进行了提升与改进,以十氢萘为溶剂,以二元酸和二元醇为原料,在合适的温度与催化加条件下发生聚合反应,并用油水分离器取代传统水分离方法。该种方法适用于工业对塑料的大规模生产。

2.2 熔融缩聚法

熔融缩聚法将合成PBS的过程分成酯化阶段和缩聚阶段两部分。具体步骤为:在较低的温度条件下,以丁二酸和丁二醇为化学反应原料,进行熔融酯化反应,然后在真空、高温条件下完成缩聚反应。

该方法对催化剂的要求比较高,催化剂能直接影响PBS分子量的大小。学者在35℃与31.99kPa的条件下,以三氟甲烷磺酸钪和三氟甲基磺酰亚胺为催化剂完成聚合反应,取得了较好的效果。

但是,通过传统合成工艺聚合得到的PBS分子量相对较低,限制了PBS的合成效果与应用范围。因此,学者又进一步创新和改进了PBS的合成工艺,将缩聚反应分为预缩聚和真空缩聚两步,从而进一步提高了PBS聚合的效果与效率。

2.3 扩链法

扩链剂是一种分子量相对较低的双官能团化合物,易同高分子聚合物链的末端基团发生化学反应,可增加聚合物的相对分子量,进一步加快聚合反应。

使用扩链剂后的扩链法可使聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的力学性能大幅提高,研究结果显示使用扩链法后的PBS的力学性能有所善、特性黏度有所增强、生物降解性也有所改善。

此外,使用扩链剂后的扩链法还可提高PBS的分子量,研究表明:采用该法后的PBS的分子量成倍增加,热稳定性也有所提高,但该扩链反应法所需的时间较长,反应条件也较为苛刻,因而使用范围较小。

2.4 酯交换法

在高温、高真空以及催化剂的作用下,使等量的二元醇和二元酸二甲酯进行酯交换,完成聚合反映,从而得到聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。由于酯交换法中未使用溶剂,而且参加反应的二元醇可通过水溶剂或加热等简单操作除去,最终得到的PBS杂质含量较低。

3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的改进

为进一步提高聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的性能,许多学者开展了大量的针对PBS的改进性分析与研究,在不断提高PBS各类常用性能与特点的同时,也有效地提高了生物相容性和生物降解性特性,具体改进方法分为共聚改进方法和共混改进方法两种。

在实施共聚改进方法时,把芳香族类聚酯添加到PBS制备之中,能明显提高其既有的物理性能与力学性能。研究表明,将芳香基团连接在PBS侧链上,能使PBS的断裂明显伸长、撕裂度明显降低、生物降解性明显加强。把脂肪族组分添加到PBS的制备过程中,可有效改善PBS的脆性,提高其生物降解性等。

4 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的应用及产业化发展

PBS是降解能力非常强的化学聚合物,在自然条件下,可完成分解,且其分解产物是对自然环境没任何污染与破坏的水和二氧化碳。因此,大力发展与推广PBS及其相关产业,是有效降低塑料产量、环减环境污染的重要途径之一。

4.1 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的应用

以PBS作为主要的原料,可制造出化学性能与物理性能都非常优良的复合纤维。此外,将带有金属离子的陶瓷材料与PBS纤维混合,能制造出抗菌性能非常好的纤维材料。研究还表明PBS在人体内部的适应性非常好,在人体内可以被完全分解和吸收,且几乎不产生副作用。因此,PBS也广泛应用于医疗手术缝合线等。

4.2 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业化发展

近年来,欧美发达国家越来越重视PBS可降解塑料的研究与应用,投入大量的人力与物力,加大研发力度,从而明显加快了产业化发展的步伐。研究表明,生物降解性塑料的需求呈几何指数增长率,预计欧洲2015年消费量将超过100万吨。

20世纪末,日本的高科技公司以异氰酸酯为扩链剂,对传统缩聚合成得到、分子量相对较低的PBS开展改进,成功实现了相对分子量为200000的PBS聚合,极大地扩展了PBS的应用范围、加快了市场化应用步伐。

在国内,中科院下属的研究所自主研发了特种纳米微孔载体材料复合高效催化体系,实现了对相对分子质量超过200000的PBS的聚合合成,并与相关公司签署协议,合资组建分子材料公司,建设世界最大规模的PBS生产线,成功实现其产业化发展,这标志着中国生物降解塑料产业开始大规模产业化的新纪元。此外,由于PBS具有优异的性能,中科院在常用塑料加工设备上对PBS及其相关产品开展再加工与再成型研究,从而制备出加工性能更加优异、工业用途更加广泛的PBS材料,且该材料对设备和工艺的要求进一步降低。

PBS生物降解性聚酯作为塑料家族的品种之一,因其良好的性能特征与低污染性,正以很快的速度实现产业化、规模化发展。目前已经进入实用推广阶段,随着社会对环境污染的日益关注以及对降解塑料的不断需求量,其产业规模必定将进一步扩大。与此同时,发酵法生产丁二酸已实现商业化发展,技术也已成熟,为大规模生产与发展PBS提供来源保障,使PBS变成真正的绿色塑料,且其成本也将进一步降低,产品的应用领域还会不断扩大。

5 结语

目前,虽然PBS作为一类新型的生物降解材料,且国内外学术界与工业领域对其的研究与应用逐渐增加,但其在很多领域的研究存在局限与不足。不同学者的观点仍存在一定的分歧。本文认为,随着理论研究与实践应用的进一步深入与成熟,PBS的综合性能将会不断提高、成本与价格也将不断降低,并逐渐取代传统塑料,进一步降低对环境的污染与危害,从而真正实现可持续发展。

参考文献

[1] 廖才智.生物降解性塑料PBS的研究进展[J].塑料科技,2010,(7).

[2] 刘钺,杜风光.生物降解塑料的产业化现状与前景

[J].河南化工,2012,29(8).

[3] 张维,季君晖,赵剑,王小威,许颖,杨冰,王萍

丽.生物质基聚丁二酸丁二醇酯(PBS)应用研究进展[J].化工新型材料,2010,(7).

[4] 黄关葆.聚丁二酸丁二醇酯的研究与产业化现状[J].纺织学报,2014,(8).

[5] 王斌,许斌.聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的现状及进展[J].化工设计,2014,(3).

[6] 李彦磊,陈复生,刘昆仑,王洪杰,方志锋.可生物降解材料及其评价方法研究进展[J].化工新型材料,2013,(3).

[7] 季君晖.新型全生物降解塑料PBS进展[J].中国科技成果,2008,(8).

降解塑料现状范文3

关键词 环保型;缓冲包装材料;发展前景

中图分类号 TB484 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)05-0004-02

缓冲包装材料是寿命周期短的一次性包装物,使用过后就会成为垃圾,并对环境有着很大影响。在当前的社会经济发展环境下,对缓冲包装材料的环保型要加强重视,这是促进经济健康发展以及产业健康发展的重要保障。通过从理论上加强对环保型的缓冲包装材料的发展现状研究,就能从理论上得以深化,从而为其实际发展提供理论依据。

1 缓冲包装材料的主要类型分析

缓冲包装材料的类型比较多样,根据不同的标准就能分成不同的类型,其中的泡沫塑料就是应用比较广泛的缓冲包装材料,其缓冲性能以及吸震性能比较良好。泡沫塑料在实际的应用过程中,质量上比较轻,并且比较容易加工,也有着良好的保护性能。但是泡沫塑料对环境造成的污染是比较严重的。在随着科学技术的进一步发展下,也出现可降解的塑料,但是在价格上相对高一些,处理的条件也比较严格,并不能百分百降解,所以这一类型缓冲包装材料将会被更环保的缓冲包装材料所取代[ 1 ]。

缓冲包装材料类型中纸浆模塑类型是把纸浆作为重要的原材料,在经过了碎解以及调料之后,注入到模具当中成型以及干燥等。在这一类型的缓冲包装材料的应用下,在抗压强度大的性能上就比较突出,产品的质量也比较轻,是无公害的,所以比较环保,在未来的发展中就会有着广阔的应用市场。

缓冲包装材料当中的纸质缓冲包装材料,也是比较重要的类型。在这一类型的缓冲包装材料的应用有着很长的历史,在使用的性能上也有着很大优势,尤其是在当前对环境保护比较重视的时代下,纸质的缓冲包装材料的应用就更为重要。在纸质缓冲包装材料当中的瓦楞纸以及蜂窝纸板是比较典型的应用材料[2]。

除此之外,冲包装材料类型中的气垫缓冲材料以及植物纤维缓冲包装材料,也是应用比较广泛的材料类型。这些类型中的缓冲包装材料有的是比较环保的,对生产产业的可持续发展能起到积极促进作用。

2 环保型缓冲包装材料现状和发展前景

2.1 环保型缓冲包装材料现状分析

环保型缓冲包装材料的发展速度比较快,在包装材料的类型上也比较多。文章主要对环保型的缓冲包装材料的发展情况进行简要分析。在环保型缓冲包装材料中的瓦楞纸板是比较常用的,这也是比较早的缓冲包装材料,并有着环保型的特征。在加工的性能层面比较突出,并且成本相对比较低,在对温度的使用范围上也比较宽,在成本上能得以保证,并且也能起到环保的作用效果。瓦楞纸板也有着不同的类型,其中有单面的瓦楞纸板,也有三层的瓦楞纸板。单面瓦楞纸板是由一张面纸和一张瓦楞纸粘合而成的。是在波形芯纸的一侧贴有面纸,其称呼是根据面纸的使用张数定义的,单面瓦楞纸板一般不直接用来制作瓦楞纸箱,而是卷成筒状或切成一定的尺寸,作为缓冲材料和固定材料来使用[3]。三层瓦楞纸板也称单瓦楞纸板。是在一张面纸和一张里纸之间粘一张瓦楞纸而形成的。双面瓦楞纸板如图是在波形瓦纸的两侧贴以面纸而制成的。楞型使用A、B、C、E哪一种都可以。目前,世界上制作纸箱使用最多的就是双面瓦楞纸板。由于瓦楞纸板自身有着鲜明的特性,所以应用比较广泛。

可降解泡沫塑料是缓冲包装材料当中的重要环保型应用材料类型。能够将其按照机理分成不同的类型,有合成光可降解塑料,以及添加光敏剂光降解塑料,有生物降解塑料等。在合成光降解塑料方面,聚u基丁酸酯的研究相对比较多,在能行上和PE以及PP相似,降解的原理主要是聚合物吸收紫外光发生光引发作用,从而使键能减弱,长链分裂成低分子量碎片,在物理的性能上就会进一步下降。这样比较低的分子量碎片就会在空气当中发生氧化作用从而产生自由基断链,能进一步降解二氧化碳和水。在对可降解的泡沫塑料缓冲包装材料的应用下,在环保的性能上也比较突出。在完全生物降解塑料的应用上,主要是对天然高分子材料的应用。根据相关的公司最近开发的新型生物降解缓冲包装材料(ECO-Foam),其淀粉含量≥40%。可生物降解成分≥60%,发泡倍率达30倍,密度为0.033g/cm3,可用作精密仪器仪表、高档电子电器等产品的缓冲包装材料,同时具有良好的环境适性。

纤维纸板的环保缓冲包装材料的发展也比较迅速,在纸纤维成型材料的应用下,是通过废纸浆以及渣浆综合运用形成的有弹性的缓冲包装材料,能够将其进行压制成单面瓦楞纸板状或是制作成柔软有弹性的厚纸。在这一类型缓冲包装材料的应用下,也能起到良好的缓冲作用,并且在环保的特征上也表现的比较突出。

纸浆模塑缓冲包装材料的发展比较迅速,这一类型的缓冲包装材料的运用,主要是通过纸箱和废旧的报纸等植物纤维作为主要的原料进行制作的缓冲包装材料,在通过真空造型的设计以及液压造型的设计和空气压缩的造型设计方式,就能够将沉积到网状的模型上,然后经过干燥以及长期保持形状不变的纸制品,在环保性上能得到有效保证[4]。并且在使用过程中也比较广泛。

环保型缓冲包装材料中的再生泡沫塑料,在实际当中的应用也比较广泛,主要是把聚苯乙烯泡沫塑料放到一种溶液中,聚苯乙烯泡沫塑料便会分离成一颗颗干净的原始球珠,这些球珠可被重新制作成泡沫塑料制品。在对新型的再生泡沫的材料应用作为缓冲包装材料,不仅能满足实际缓冲包装的应用要求,在环保的性能上也比较良好。

2.2 环保型缓冲包装材料发展前景

随着科学技术水平的进一步提高,我国的环保型缓冲包装材料的发展将会有新的进步,并且始终会将环保作为基础。在植物秸秆缓冲包装材料的应用上,就是比较环保的一种包装材料,当前将植物的秸秆作为原料的快餐具已经问世,将植物的秸秆作为原料,经过粉碎以及脱色和着色等工艺的实施,就能制作成完全降解的绿色化缓冲包装材料,这对机电产品的包装以及对能源的节约就能发挥积极作用。在未来的发展过程中,环保型缓冲包装材料将会成为应用的主流材料类型,这对相关应用产业的发展,提高其服务质量也能起到一定支持作用。

3 结论

综上所述,对于环保型的缓冲包装材料的应用发展,要能以时展背景为基础,按照时展的要求进行实施,这样才能得以可持续发展。在通过此次对环保型缓冲包装材料的现状研究下,就对这一类型的材料有了更深层次的认识。在未来发展中,不管是采取何种类型的材料,都要能将环保作为基础理念,从而促进产业健康发展。

参考文献

[1]张改梅.蜂窝纸板缓冲性能的研究[J].包装工程,2015,22(5):7-9.

[2]高德,王振林,陈乃立,等.B楞双层瓦楞纸板衬垫平压缓冲动态性能建模[J].振动工程学报,2015(2).

降解塑料现状范文4

一、有关白色污染的相关知识

1、白色污染的危害。

白色污染的危害是多方面的,埋入土壤中的塑料制品,对耕作和播种造成了极大困难,影响了农作物对水分、养分的吸收,污染地下水,使农作物减产甚至不产。如果将塑料燃烧,则会产生大量有害气体,破坏环境。将塑料倒入海洋(海洋中塑料的分解需250年),若被海鸟、鱼类误食,会造成这些动物死亡,若是缠住一些舰船的螺旋桨,则会造成海上交通事故。

2、目前国际上较为先进的白色污染治理办法。

白色污染形成的关键是塑料不易分解,因此,科学家研制了多种自毁可降解塑料,如生物自毁塑料、化学自毁塑料、医用自毁塑料等。

制造这些塑料的指导思想是:在塑料中加入某种化学物质,使塑料能被光照、细菌或其他化学物质溶解或消除。这些方法的共同特点是造价昂贵,无法与便宜的不可降解塑料竞争。我们盼望着早日出现可以与不可降解塑料一样便宜的可降解塑料能够回收、再生、利用。

二、调查情况

我们小组在学校随机挑选50人参加我们的问卷调查,共收回45份,占90%(调查问卷附表),结果如下:问题一:你知道什么是白色污染吗?

调查者中,有2/3表示知道白色污染,而有1/3表示不清楚。结果表明,大部分中学生是知道什么是白色污染的,这与学校教育有很大关系(高二化学教材对于白色污染有过讲解)。但仍有一部分(1/3)的人不清楚,这表明,学校还应加强对学生的教育。问题二:你经常购买小食品吗?

71.1%的人偶尔购买小食品,22.2%的人经常购买,只有6.7%的人不买小食品。这是因为,学生族很少有时间在家吃早饭,所以来学校购买食品充饥的人很多,而食品包装袋绝大部分都是塑料制品(请看以下的调查),这就为校园白色污染的产生提供了前提条件。

问题三:你如何处理塑料袋?

上图显示只有7人(占15.6%)将塑料袋随地乱扔,而扔进垃圾箱的占80%,但这并不表示大部分塑料袋

进入垃圾箱中,因为据我们小组成员观察发现,很多人虽然知道应当把塑料袋扔入垃圾箱内,却总是扔到垃圾箱旁,风一吹,塑料袋就满校园乱飞了。另外值得提出的是,在两位选择其他的同学中。一人表示会把塑料袋扔进视线所见的垃圾箱内。我们发现。校园内垃圾箱以前并不多,而且大多锈迹斑斑的,沉重、固定的老式垃圾箱十分不方便。不过本学期开始后,学校增加了垃圾箱的数量,这对于防治校园白色污染是有帮助的。

问题四:请同学对校园白色污染的处理方法提出一些建议。

提供建议如下:

(1)学校应教育同学们增强环保意识,多宣传白色污染的危害。

(2)同学们不要随意扔垃圾,对随地扔废弃物的人讲讲环保的重要性。

(3)学校统一将垃圾分类、回收,集中处理。

(4)增设垃圾箱,放在白色污染严重的地方(如小卖部门口)。

(5)设计一个环保标志,挂在醒目的地方。

(6)尽量减少用塑料袋包装物品,并杜绝使用一次性发泡饭盒(现在校食堂使用的一次性饭盒就是国家禁止使用的饭盒,但仍在使用)。

(7)呼吁全社会增强环保意识。

(8)学校不要焚烧垃圾。

通过本次调查,我们得出以下结论:①大部分学生对于白色污染比较了解,但仍有部分人对白色污染的概念不清楚,这需要学校增强环保方面的教育。②相当一部分人虽然知道什么是白色污染,但依然使用或随手丢弃白色污染物。由此可见,学校培养学生环保的观念十分重要,同时学校也要作出实际行动,如多设置分类垃圾箱,组织回收有价值的垃圾等。:

(三)学校白色污染现状调查

通过上一阶段的调查,我们已经调查清楚了学生对白色污染的了解情况,与同学们初步探讨了如何防治校园白色污染。这一阶段我们的主要目的是调查我们学校白色污染的情况,并对处理方法进行可行性探讨。

降解塑料现状范文5

摘要:论述了固体废物的性质和危害,对广州市固体废物污染的现状做了较详细的分析。针对污染的问题提出了可行性建议。

关键词:广州市;固体废物;二次污染

1广州市固体废物污染现状

1.1广州市工业废物污染现状

近年来,广州市工业生产产生的固体废物急剧增加,组成成份日趋复杂。2005年全市固体废物产生总量达2334万吨,其中一般工业固体废物就占有1400万吨,该市固体废物的处理处置总量虽接近1000万吨,但现有的固体废物处理处置设施数量上远远不能满足废物处置需求,设施建设普遍简陋,达不到“无害化”的标准,二次污染严重。

1.2广州市城市生活垃圾污染现状

目前广州市平均日产垃圾6300吨。生活垃圾,主要在位于黄埔区的大田山垃圾填埋场集中处理。但由于各种原因,这些生活垃圾在处理过程中又给当地的居民群众造成了较为突出的二次污染。尤为令人吃惊的是,已开场10多年、并计划将于年内关闭的大田山垃圾填埋场,其污水处理系统至今还处于调试阶段,大量未经任何处理的污水直接排放到河涌里。

1.3广州市有毒化学固体废物污染现状

目前广州市每年的危险固体废物产量约为2万吨,废旧电子电器12万吨,废塑料包装物和农用薄膜32万吨。其中医疗废物进行集中处理处置的只有广东生活环境无害化处理中心等3家,医疗废物集中安全处置达标率只有40%;大量的危险废物被不规范焚烧或倾入没有采取防渗措施的生活垃圾填埋场,甚至直接排入环境中,造成严重的环境污染。

1.4广州市白色污染现状

广州市目前使用的是EPS(俗称白色)泡沫塑料快餐具,其年消耗量在20亿~30亿只,大量弃掷的泡沫塑料快餐具形成“白色污染”。21世纪广州市的白色垃圾有300多万吨。由于EPS泡沫塑料消耗的是无法再生的石油资源,用作发泡剂的氟利昂是对地球大气臭氧层造成不可逆转破坏的“元凶”,它埋在地里会使土壤劣化,焚烧处理又会产生10余种有毒气体污染空气,故而成为灾难性的“白色污染”。它已同汽车尾气、有磷洗涤剂一起被列为我国环保治理的三大重点。因为白色垃圾需要百年以上时间才可以在自然界自然降解,所以解决它的污染问题被称做百年难题。

2广州市固体废物污染治理对策

2.1工业固体废物污染的治理对策

(1)冶金废渣的治理对策。

①高炉渣:高炉渣的产量随冶炼技术及矿石的品位不同而变化。高炉渣属于硅酸盐材料。它化学性质稳定,并具有抗磨、吸水等特点,可供广泛应有,国内对高炉渣的应用都很重视,美、英、法、日本等国高炉渣的利用率已达100%,甚至出现了很多专营高炉渣商品的公司和工厂。我国高炉渣的利用率已达85%以上。为了适应不同的用途,高炉渣可分别被加工成水渣、矿渣碎石和膨胀矿渣等几类主要产品。

②钢渣:钢渣是炼钢过程中排出的固体废物,包括转炉渣、电炉渣等。炼钢过程中的排渣工艺,不仅影响到炼钢技术的发展,也与钢渣的综合利用密切相关。目前,炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种:冷弃法;热泼碎石工艺;钢渣水淬工艺;风淬法。

(2)化工固体废物的治理对策。

①对硫铁矿烧渣,应根据其含铁量的不同确定其用途,铁含量高的应回炉炼铁;低铁、高硅酸盐的硫铁矿烧渣宜做水泥配料。

②铬渣可代替石灰石作炼铁熔剂。在冶炼过程中铬成为金属进入铁组分中,可彻底消除六价铬浸出的危害;根据铬渣在高温下能还原成低价态无毒铬的原理,可将铬渣掺入煤中用于发电、用铬渣作玻璃着色剂或钙镁磷肥和铸石。还可利用碳对铬渣进行干法还原除毒;用电解法处理铬酸、生产铬盐精、回收原理含铬硫酸氢钠等。

③烧碱盐泥可采用抽滤、沉淀过滤法进行处理,或用于制氧化镁等;含汞盐泥可用次氯酸钠氧化法、氯化-硫化-熔烧法进行处理,并回收金属汞。

④电石渣可制水泥或代替石灰作各种建筑材料、筑路材料等,还可用来生产氯酸钾等化工产品。

⑤其它化工废物,如,磷渣可烧制磷酸;甲醇废触媒可生产锌-铜复合微肥;溶剂厂母液可生产二甲基甲酰胺等;染料废渣制硫酸铜等产品;胶片厂的废胶片和废液可回收银。

2.2生活垃圾污染的治理对策

(1)填埋法。

①垃圾填埋场的选址。选址时遵循的原则是:远离生活区和水源地;避开上风口和水源地上游;自然地理条件不适宜飘浮扩散和渗漏。

②对填埋场需要进行严格的防渗漏处理,以免垃圾中的有害物在雨水或地表径流的冲刷下随水渗漏,污染地下水和相邻土壤。

③垃圾场表面覆土和排气管网设置。

(2)堆肥法.

堆肥生产的主要工艺过程是:生活垃圾-分类-破碎-发酵-烘干-磨粉-配料-造粒-干燥-包装-出厂。如果是生产一般堆肥,则在发酵工艺完成后,即可直接使用;如果生产有机复合肥,则在配料工艺需要添加一定配比的化肥。有机复合肥的有效肥力是一般堆肥的4~5倍。目前广州市的固体污染只有少量是用的堆肥法处理。

(3)焚烧法。

广州市现在有1座大型垃圾焚烧厂——李坑垃圾焚烧厂。李坑生活垃圾焚烧发电厂一期是广州市重点工程项目之一,项目总投资7.25亿元。投入运行的一期工程设计日处理垃圾1040吨,占目前广州市日产生活垃圾量的约1/7;该厂年发电1.3亿度,能满足10万户家庭生活所需,是符合广州特点,达到国内领先水平的垃圾焚烧发电厂。利用垃圾发电、“变废为宝”是李坑生活垃圾焚烧发电厂有别于垃圾填埋场的一大亮点。该项目还是国内第一个采用中温次高压参数的焚烧发电厂,通过提高蒸汽温度和压力有效提高蒸汽回收效率,使发电量增加20%以上。此外,与垃圾填埋场需大量占用土地不同,该厂在设计原则上尽可能节约用地,目前一期用地仅为3.2万平方米,是兴丰垃圾填埋场的1/10。

2.3白色污染处理方法

①实行垃圾分类,以利回收利用。清洁的废塑料制品可重复使用、造粒、炼油、制漆、作建材等。而从垃圾场重新分拣废塑料制品,则费时费力,且塑料的利用价值也很低。所以一定要在废塑料制品进入垃圾流之前将其分类回收上来。目前,发达国家大都走回收利用的路子。我国城镇尽快推行垃圾分类弃置已势在必行。

②依靠科技进步,发展可降解塑料。美国、日本等发达国家已研制成功以植物淀粉为主要原料的可降解塑料,大大缩短了其可降解周期。广州市新型塑料的研制也取得了重大进展,已经和正在开发出以淀粉、秸秆纤维、天然草浆等材料制成的“绿色”替代品。

③加强立法,强化管理,尽量减少或控制使用不可降解塑料的生活用品。以法规的形式明确生产者、各级销售者和消费者回收利用的义务。目前美国、日本等发达国家已明令禁止使用一次性塑料快餐餐具。广州市也为此专门制定了地方性法规,扼制“白色污染”的污染源。

2.4广州市垃圾二次污染的防治措施

(1)填埋场场底防渗。

为防止垃圾渗滤液污染地下水,必须在填埋场底采取有效的防渗措施。以前垃圾填埋场底部都铺放一层防渗材料,主要有黏土、沥青、塑料膜等合成橡胶等。近几年国外开始采用人工合成防渗层,有的采用双防渗层,效果明显好于前者。垂直防渗可采用帷幕灌浆、不透水布等。各填埋场可根据具体工程和水文地质情况,采取相应的防渗措施。

(2)渗滤液的收集处理。

垃圾渗滤液的处理方法包括生物、物化及土地处理法。生物处理法包括好氧处理、厌氧处理和厌氧-好氧处理。物化法主要有化学混凝沉淀、电解氧化、活性炭吸附、密度分离、化学氧化、化学还原、膜渗析、汽提、湿式氧化等多种方法。和生物法相比,物化法受水质水量影响小,出水水质稳定,尤其对BOD/COD较低而难以生物处理的垃圾渗滤液有较好的处理效果。由于物化法处理费用较高,一般用于渗滤液预处理或深度处理。渗滤液的土地处理包括慢速渗滤系统(SR)、快速渗滤系统(RI)、表面漫流快速渗滤处理系统(ARI)等多种土地处理系统。土地处理主要通过土壤颗粒的过滤,离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮颗粒和溶解成分。通过土壤中微生物作用使渗滤液中有机物和氮发生转化,通过蒸发作用减少渗滤液量。

(3)填埋气的处理和回收利用。

①填埋气的收集。由于大部分沼气在填埋场填埋过程中就已形成,所以沼气采集应在填埋过程中就开始实施。在荷兰,对正在使用的垃圾场,主要采用立式或水平式收集技术。立式采气系统是在垃圾场的填埋过程逐步建造成的,其方法是在填埋场内均匀分布竖立大口径钢管,在每个钢管外砌筑竖井,当填埋厚度达到2~5米时,将钢管向上抽一部分,并继续砌筑,直到填埋场达到设计高度,然后将钢管移走。

②填埋气的净化。溶剂吸收法是目前较为成熟的沼气净化方法,如采用双塔式溶剂吸收法提纯垃圾沼气,设备简单、成本低、操作简便,净化效果好。

2.5广州市固体废物优化方法

降解塑料现状范文6

【关键词】食品包装;材料;绿色食品包装

食品包装是对食品进行的外包装。它对食品的保存、食品安全有着重要作用。同时,食品包装还有一定的宣传效果。因此,食品包装受到广大食品生产商的重视,食品包装的技术和应用得到迅猛发展。

在如今,食品包装的材料五花八门,有纸张、金属、玻璃、陶瓷、竹木、高分子材料以及复合材料等[1,2],其中高分子材料内又包含塑料、橡胶和涂料。下面对食品包装的主要包装材料进行叙述和分析。

在这些材料中,以纸张做为材料成本最为低廉、外包装容易加工、装潢。但是,采用纸张作为包装材料。包装很容易因受到外力而遭到破坏。包装外表的装潢颜料也容易渗透纸张,使其内部的食物受到污染。临时使用纸张会对食品的质保不会产生影响,但是,时间较长一点,纸质包装内部的食物就容易因细菌增生而受到污染。这些表明采用纸张做为包装其对里面食物的保护能力受到质疑。并且,纸张会消耗大量的木材,从这个方面说,纸张做为食品包装材料并不适合当前大规模的工业生产,而是更适用于临时使用。

玻璃、陶瓷做为包装材料,由于两者的化学性质较为稳定,因此,不容易受到酸、碱、油等物质的侵蚀。这也意味着,包装在内的食物不会受到包装材料的污染。并且,由于玻璃具有较好的光透特性,消费者很容易看清内部的食物的状态。为消费者选择食物带来了一定的方便。在回收时,玻璃和陶瓷均属可回收材料。因此,使用两者对环境的污染非常小,对周围生态的保护较佳。因此,采用玻璃和陶瓷做为包装材料受到一定的支持。玻璃和陶瓷广泛应用于对调料、酒、油等具有较强化学性质的食品的包装,也用于制成瓶用于饮料包装。虽然玻璃和陶瓷具有以上种种优点,但是,玻璃和陶瓷均属于韧性较差的材料。两者在面对外力冲击时,很容易破碎形成碎片,这些碎片会对周围人的安全产生一定的威胁。而且,玻璃和陶瓷的密封、形状加工、装潢的要求均较高。因此,玻璃和陶瓷的使用范围受到一定的限制。

当前食品包装采用的金属材料包括铁、铝、不锈钢等。金属做为包装材料,由于金属具有较佳的延展性,较容易进行加工,金属形成的外包装对其内部的食物的保护较好,金属容易进行装潢而受到一定的提倡。可是,金属相对于纸张、玻璃和陶瓷其价格很高,包装成本较高。而且,金属的化学性质较为活泼,在空气中容易被氧化被侵蚀,也容易与包含酸碱性较强的食物进行化学反应,进而污染食物。因此,在当前,金属虽然广泛地应用,并占有重要的地位,但其使用受到一定的限制,多用于罐装包装。此外,金属虽然可以在自然界进行降解,但是,金属在降解时,离散的金属粒子本身对周围的环境也会产生一定的影响,甚至是污染。金属材料在遭到破坏形成碎屑时,这些碎屑也会对周围生物的安全产生一定的威胁。金属材料在总体上数量相对稀少,属于不可再生资源。因此,许多专家提议限制金属在食物包装的使用数量和使用范围。金属包装在罐装上具有独特的优势,许多商业集团研发新的技术,尽量使用较少的金属材料进行包装。如可口可乐公司采用的新加工技术使得新式的铝制易拉罐的防护能力不变的前提下,重量减少了20%。

高分子材料中,主要包括塑料和橡胶两部分。其中,塑料为目前食品包装中主要材料。塑料成本较为低廉,同时具备较为稳定的化学性质。塑料抗水性收到广泛的称赞,同时,还具备优秀的抗酸性和抗碱性。在物理性质方面,塑料具备易加工,易封装,易装潢等优点,同时,塑料也往往具备较好的坚韧性,适宜面对复杂的环境。虽然塑料具有以上种种优点,但是,它也具备很多缺点。塑料虽然抗水性能优异,但是,面对有机溶剂它往往会溶解在里面,它的抗溶解性非常低,很容易溶解在里面。塑料在加工时,塑料内会残留一定的杂质,这些杂质容易融入食物中对食物产生污染。塑料平时时化学性质稳定,但是塑料在高温低温等较为极端的温度环境中,塑料就会发黏或变得易脆,其防护性能降低得极其显著。塑料的化学稳定性使得塑料很难在自然环境中被降解。废弃的塑料会对周围的环境产生种种污染。虽然,塑料有种种缺点,但是瑕不掩瑜,塑料的种种优点使得食品包装业广泛地使用塑料做为包装材料,也使得很难用其它材料对塑料进行完全替代。但,塑料是来源于石油化工业,其生产本身对周围具有一定的污染。石油做为不可再生资源,其数量也是有限。虽然塑料可以在一定程度上进行循环使用,但是,做为食物包装的材料,却很难使用回收后的塑料做为包装材料。因此,在日益提倡节能减排,节约资源保护地球的今天,塑料做为包装材料受到一定的质疑。因此,有的人从保护环境的方面提出使用可降解塑料,但是这仍然无法彻底解决塑料的环境污染问题[1]。

在当前,对食物包装的改进中,许多研究者提倡否定过度包装,建议使用简约包装,尽量缩减包装材料使用。但,这并不能从根本上解决食物包装问题。当前,食品包装业提倡使用绿色食品包装。即采用新技术对现有的食物包装材料进行性能改进。如,有的研究者认为[2],纸质包装材料,不像玻璃一样易碎,不像金属那样贵,也不不像塑料那样难以分解,建议采用新式技术,开发新型纸张材料。如采用石碳纸而不采用有机纸进行包装。但是,这些在目前仍旧是属于概念,无法在现实中大量的使用。也有的研究者从不同的角度提出开发新式可降解塑料、抗菌包装等技术。但这些技术同样会面对诸如环境污染,食物污染等问题,均属不成熟方案。从总体上讲,绿色食品包装还有很长的路要走。

食品包装是关乎食品安全,具有重要的意义,对食品包装的研究,对发展经济改善国民生活具有重要意义。

【参考文献】